流体流动习题课课件.ppt

1、流体流动流体流动习题课习题课主要内容主要内容一、概念题一、概念题 1 教材思考题教材思考题 2 综合练习填空题综合练习填空题 3 综合练习选择题综合练习选择题二、例题二、例题三、作业中的问题三、作业中的问题1/3/20231教材思考题教材思考题1-3.气体粘度由分子不规则热运动引起，升高温气体粘度由分子不规则热运动引起，升高温度，热运动加剧，粘度增大。度，热运动加剧，粘度增大。液体粘度由分子间吸引力引起，升高温度，液体粘度由分子间吸引力引起，升高温度，吸引力减小，粘度下降。吸引力减小，粘度下降。1-6.大容器中，气体体积不变，压强不变。大容器中，气体体积不变，压强不变。U管管1为压强计，不变。

2、为压强计，不变。U管管2为压差计，虚拟压差变化，读数变化。为压差计，虚拟压差变化，读数变化。1/3/202321-10.U管测虚拟压差，虚拟压差向动能转管测虚拟压差，虚拟压差向动能转换，流速不变，读数不变。换，流速不变，读数不变。1-11.A-C列方程，解出管中动能，带入列方程，解出管中动能，带入A-B间方程，解出压强关系。间方程，解出压强关系。1-7.烟囱内热气体，密度小，压差变化小烟囱内热气体，密度小，压差变化小 于外界。于外界。烟囱高，外界压差变化大。烟囱高，外界压差变化大。1/3/20233A-C 22upghgHpCA 管子出口管子出口C，BC高度差高度差hA-B 22upgHpBA

3、 ghgHpgHpBA ghppBA BApp 1/3/20234 完全湍流粗糙管：管壁突起完全暴露在湍完全湍流粗糙管：管壁突起完全暴露在湍流核心中。流核心中。1-18.关阀时，阀前压力降低，阀后压力升关阀时，阀前压力降低，阀后压力升高，流量减小。高，流量减小。1-15.水力光滑：管壁突起低于层流内层高水力光滑：管壁突起低于层流内层高度，湍流核心就像在光滑管中流过一样。度，湍流核心就像在光滑管中流过一样。1/3/20235填空题填空题 1.ML-1T-2;ML2T-32.2，1，1；232dulhf 22udlhf 0，2，14.速度速度0至速度主体速度至速度主体速度99的区域的区域1/3/2

4、02361212212,2,ddlluu 21122212dldlhhff 21121122211242dldlddll 21 21vvqq 如果如果2u1u12uu222211dudu 214uu 81 阻力平方区，阻力平方区，不变。不变。d 212212uuhhff 3.0.51 1611/3/202375、gRi)(21 12121212121222222211uu 021 2221u 2212221uu 1/3/20238流 体 密 度 管 径图 二fffRVAgVACq)(20 gRi)(21 12fhuu 22222211 22uhf fh 2)(2ugRi 6.4907.1/3/

5、20239填空题填空题 8.大大；1.134；2.835；大大；1.182；0.29552.955比重比重水水 校正系数校正系数12VVqq1/3/202310填空题填空题10.B支路阻力大支路阻力大；增大增大B 支路管径，减小局部阻力支路管径，减小局部阻力11.截面，压差；截面，压差；压差，截面压差，截面 9.CCl4gRi)(21 gRpi kPa4.02.0 3mkg13600 i 3mkg1600 i 12.725.4mm CCl41.53mmHg1/3/202311填空题填空题12.变小；增大变小；增大13.是否遵守牛顿粘性定律是否遵守牛顿粘性定律14.大大；1.034；6.204；

6、62.04补充题补充题1.层流底层越薄层流底层越薄_。A)近壁面速度梯度越小；近壁面速度梯度越小；B)流动阻力越小；流动阻力越小；C)流动阻力越大；流动阻力越大；D)流体湍动程度越小。流体湍动程度越小。C1/3/202312图十一补充题补充题2.图十一中图十一中A、B两管段内均有流体流两管段内均有流体流过，从所装的压差计显示的情况，判断管段过，从所装的压差计显示的情况，判断管段内流体的流向。内流体的流向。1/3/202313补充题补充题2图 十 一fhuu 22222211 gRi)(21 2101/3/202314选择题选择题 1.B 2.C 3.B 4.C 5.A 6.D；C 7.C；B

7、8.C 9.C10.A；B11.C12.A，A，A；B，B，A 13.C14.E；C；A；B；E1/3/202315图 四2、ABCD1)(gRiBA 2)(gRiDC fABBBAAhuu 2222 fCDDDCChuu 2222 22udlhf 选择题选择题1/3/2023166、Re64 uG df 11、fHgugpzgugpz 2222222000 8、fABBBAAhuu 2222 1/3/202317从水塔引水至车间，水塔的水位可视为不变。送水管的内从水塔引水至车间，水塔的水位可视为不变。送水管的内径为径为50mm，管路总长为管路总长为 l，且且l le，流量为流量为qV，水塔水

8、，水塔水面与送水管出口间的垂直距离为面与送水管出口间的垂直距离为h。今用水量增加今用水量增加50%，需对水管进行改装。试分析如下方案的效果：需对水管进行改装。试分析如下方案的效果：1.将管路换成内径为将管路换成内径为75mm的管子（图的管子（图a）2.将管路并联一根长度为将管路并联一根长度为 l/2,内径为内径为50mm的管子（图的管子（图b）3.将管路并联一根长度为将管路并联一根长度为 l，内径为内径为25mm的管子（图的管子（图c）abc（摩擦系数变化不大，管内动能可忽略。）（摩擦系数变化不大，管内动能可忽略。）1/3/202318habcAABBC1.换管子换管子液面到管子出口液面到管子

9、出口 522282dlqudlhghvf 5.28dlghqV 5.2dqV 756.25.150755.25.2 VVqq3.并联管路并联管路增加流量增加流量5.25.25.0 ddqqVV=0.177 1/3/202319abc2.并联管子并联管子hAABBCBACuuu22 85222222CCCAAudludludlgh 2285uuC 265.158 uuC1/3/202320例例1 1（考题）（考题）3kg/m2.1,mm150,mm50,mm100 HdD已知：已知：mm25 R，水被吸入水平管中，水被吸入水平管中求：求：（阻力可忽略）（阻力可忽略）/sm?3 Vq1/3/202

10、321例例1 13kg/m2.1,mm150,mm50,mm100 HdD已知：已知：mm25 R，水被吸入水平管中，水被吸入水平管中求：求：（阻力可忽略）（阻力可忽略）/sm?3 Vq1-2 列柏努利方程列柏努利方程解：解：截面如图所示，管道中心面为水平基准面截面如图所示，管道中心面为水平基准面22222211upup 222211dudu Pa3335)(1 gRpHg表表%20%8.4147210132514723335221 pppsm182.03 VqPa1472)(2 gHp水水表表apgHp 水22152121upp m/s11.231 u1/3/202322例例2 2（考题）（

11、考题）用泵将密度为用泵将密度为850kg/m3，粘度为，粘度为190cP的重的重油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为油从贮油池送至敞口高位槽中，升扬高度为20m。输送管路为输送管路为1084mm的钢管，总长为的钢管，总长为1000m(包括直管长度及所有局部阻力的当量长包括直管长度及所有局部阻力的当量长度度)。管路上装有孔径为。管路上装有孔径为80mm的孔板以测定流的孔板以测定流量，其压差计的读数量，其压差计的读数R=500mm，指示液为水。指示液为水。孔流系数为孔流系数为C0=0.62，水的密度为水的密度为1000kg/m3。试求：试求：输油量是多少输油量是多少m3/h?若泵的效率为若泵的效

12、率为0.55，计算泵的轴功率计算泵的轴功率。1/3/202323例例2 2已知：已知：解：解：截面如图所示，截面如图所示，1-2 列方程列方程303kg/m1000,mm500,mm80,m1000,mm4108,m20,cP190,kg/m850 iRdlz 62.00 C?,55.0/h?m3 aVP,q求：求：gRACqiV)(200 /hm76.143 gHqeV2112 feHzzHgudlHf22 5.233 duRe2741.064 Rem07.58 kW61.3 Reum/s5220.0 AquV层流层流1/3/202324例例3 3（考题）（考题）水以水以1m/s的流速稳定流

13、过内径为的流速稳定流过内径为0.025m，长为长为2m(AB段段)的光滑管。的光滑管。A、B两端接一两端接一U形液形液柱压差计，柱压差计，B端接一压强计，指示液密度均为端接一压强计，指示液密度均为1590kg/m3。已知水的粘度为。已知水的粘度为1cP，管路摩擦系管路摩擦系数可以下式计算数可以下式计算 =0.3164/Re0.25（当（当2.5103Re106时）时）求：管路求：管路AB段的阻力段的阻力 压差计读数压差计读数R1及及B点的压强点的压强(R2=0.2m)当当A、B两截面的压强（表压）均升高到原来的两截面的压强（表压）均升高到原来的1.4倍时，问：倍时，问：流量变为多少流量变为多少

14、m3/h?R2变为多少变为多少?1/3/202325例例3 31/3/202326例例3 3已知：已知：解：解：)m2.0(?21 Rp,R,hBf求：求：?2 RqV)10Re105.2(3164.0cP1kg/m1590m2m025.0m/s15325.03 Re,l,d,ui表压升高到表压升高到1.4倍，倍，fABhReu 1)(gRi )(4.122222ghgR)RRg(hRgpiiB 2gRghpiB 22udlhfAB 4105.2 duRe02516.0 J/kg013.2 fABh mm8.3471 RPa4100 23164.023164.02225.025.0225.02

15、udlduudlReudlhf 75.1u m/s212.1 u/hm142.23 vq4103 Remm3532 R1/3/202327作业中的问题作业中的问题1-11MPa2,C200hm63003kPa325.101,C00Aquv uAqGm vmqq nRTpV ppTTVV000 RTpM 1/3/202328作业作业1-12 解：解：A-B列柏努利方程列柏努利方程2222BBBAAAupgzupgz 0 Azm2.0 BzAvAAqu sm12.2 sm53.0 Bu 2222ABBAuu gRi)(mm340 R左侧液面高左侧液面高Pa75.2106 1/3/202329以管道

16、中心为水平基准以管道中心为水平基准 解：解：1-2 列柏努力方程列柏努力方程021 zz01 u)(01表表 pgRpi 2 gRui22 sm2.20 sm634.03 uAqV1-1 截面选在进口外侧截面选在进口外侧2222222111upgzupgz 作业作业1-131/3/202330作业作业1-16 解：解：截面截面1大液面，大液面，2细管进口细管进口，3粗管出口粗管出口1-2 列柏努力方程列柏努力方程2222222111upgzupgz 01 u)(01表表 p 222212ugzgzp minmax1-3 列柏努力方程列柏努力方程2223332111upgzupgz 03 z)(

17、03表表 psm43.43 u233222dudu sm35.142 uPa3244 Pa4242 vp汽化汽化1/3/2023311-2 列柏努力方程列柏努力方程fhupgzupgz 2222222111 kPa2.01 pgHp 222udlhf fhgHgHp 1fhgHp )(1 作业作业1-3011221/3/202332两液面间列柏努利方程两液面间列柏努利方程FfAFFFAAAhupgzupgz 2222 EfCCfBDfCCfBFfAhhhhh 22udlhf 2211udlhBCCfB 2222udlhCDDfC EfCh 233222211dududu 作业作业1-331/3

18、/202333在本题附图所示的实验装置中，于异径水平管段两截在本题附图所示的实验装置中，于异径水平管段两截面间连一倒置面间连一倒置U管压差计，以测量两截面间的压强差。管压差计，以测量两截面间的压强差。当水的流量为当水的流量为10800kg/h时，时，U管压差计读数管压差计读数R为为100mm。粗、细管的直径分别为粗、细管的直径分别为603.5mm与与423mm。计算：计算：1kg水流经两截面间的能量损水流经两截面间的能量损失；失；与该能量损失相当的压强降为若干与该能量损失相当的压强降为若干Pa。补充题补充题1fffpHh,kgJNJ3mJghHff ffhp 阻力损失，压头损失，压强降阻力损失

19、，压头损失，压强降能量损失能量损失步骤：画流程图、选择截面、定水平基准、列方程步骤：画流程图、选择截面、定水平基准、列方程1/3/202334补充题补充题1gRppi)(21 列柏努力方程列柏努力方程fhupgzupgz 2222222111 24dqum 1/3/202335作业作业（综练计算题（综练计算题1-5）2hR1 gppRgRgRpphgRpRhgpiaiaia 2111211201/3/202336作业作业（综练计算题（综练计算题1-8）BfAhBA 计算计算设设,阀门关闭阀门关闭阀门打开阀门打开0,)(MPa06.0 fABBABABAhZZgpppppp kgJ110,kgJ10MPa05.0MPa05.0 BfABfABABAhhppppAB1/3/202337